Автожир своими руками ротор

Автожир своими руками ротор

О самостоятельном изготовлении ротора автожира.

С самого начала нашей деятельности по популяризации АЖ в стране мы постоянно слышим упреки в том, что рекомендация не испытывать судьбу с самодельным ротором, а покупать готовый проверенный (увы, импортный) – не более, чем стремление заработать на продажах этих самых импортных роторов. В связи с этим хочется кое-что сказать о самодельных роторах:

Мы вовсе не против того, чтобы любители АЖ строили свои роторы (безусловно, это вполне возможно и достижимо), но только в том случае, если строитель глубоко понимает, что он собирается делать, и каковы могут быть последствия его ошибки.

Я уж не говорю о том, что самодельный ротор, изготовленный в единичном экземпляре (естественно, в том случае, если он делается как следует, а не просто строгается из досок или выклеивается из стеклоткани «примерно по эскизам») просто окажется дороже готового – поверьте, это давно и неоднократно проверено. Не верите – пробуйте :))

Для того, чтобы было легче понять, что такое – самостоятельная постройка ротора, мы приводим здесь перечень основных вопросов такой постройки. Если вы уверены, что четко знаете ответы на все эти вопросы, тогда – вперед.

ВОПРОСЫ К РОТОРУ:

Профиль и крутка лопастей должны обеспечивать устойчивую авторотацию на различных режимах полета под переменными нагрузками и углами атаки. К примеру, ротор может устойчиво авторотировать в горизонтальном прямолинейном полете, но при переходе на парашютирование начинает терять обороты. Строитель должен по меньшей мере знать, какие минимальные обороты ротора гарантируют его нормальную работу, отсутствие взмахивания и т.д. То же касается работы ротора при изменении полетных нагрузок: при увеличении нагрузки (например, при вводе в вираж) ротор увеличивает обороты, при уменьшении – снижает. Важно знать, что динамика изменения оборотов будет гарантированно адекватна изменению нагрузок, иначе – срыв потока, резкое увеличение маховых движений лопасти, удары ротора по упорам, абзац.

Геометрия и конструкция лопасти должны учитывать циклические перемещения лопасти – маховые движения вверх-вниз, опережение-отставание при каждом обороте, изгибно-крутильные колебания.

Геометрия и конструкция лопасти должны гарантировать отсутствие возможности возникновения флаттеров (да-да, они бывают разные – продольные, поперечные, осевые).

Конструкция также должна учитывать, что лопасть обязана иметь вполне определенное распределение массы как по размаху, так и по хорде.

Геометрия и конструкция лопасти должны учитывать взаимное влияние наступающей и отступающей лопасти друг на друга, поскольку в полусвободном (качельном роторе лопасти жестко связаны друг с другом).

Конструкция ротора должна обеспечивать не только запас прочности, но и учитывать циклическую усталостность. За 500 часов налета ротор сделает 9-10 миллионов оборотов, т.е. циклов нагрузок. Все это необходимо уметь рассчитать.

Конструкция лопасти должна также гарантировать защиту от коррозии, а в случае неметаллических лопастей еще и защиту от ультрафиолета и атмосферных воздействий.

Напоследок – знаете ли вы, каким может быть допустимый массовый дисбаланс лопастей?

Список вроде бы небольшой, но над ответами на эти вопросы и решением существующих проблем автожирщики работают до сих пор. Кстати, даже американы до сих пор так и не сделали ротор для автожира, про который можно было бы сказать, что он оптимален. Одни роторы больше подходят для скоростных маршрутных АЖ, другие – для маневренных, третьи – для тех, что не пользуются предварительной раскруткой. Ротор DragonWings , например, без предварительной раскрутки практически запустить невозможно.

Для тех, кого не убедили эти строки: так где же все-таки взять информацию по самостоятельному изготовлению ротора?

Источник

Автожир своими руками ротор

СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ ЛОПАСТЬ ротора ЛЕГКОГО АВТОЖИРА

Несмотря на то, что Твистер-клуб принципиально против самостоятельной постройки роторов начинающими любителями, мы понимаем, что многие любители вполне в состоянии построить такой ротор. Чтобы избавить вас от дорогостоящих экспериментов, мы публикуем один из проверенных вариантов ротора для легкого одноместного автожира.

Эта технология использовалась и используется для самостоятельной постройки одноместного автожира JT-5 и JT-5B , см. описание JT-5B на диске «Гравицапа» и сайт его конструктора . Несколько позже описание JT-5B будет выложено на сайт. См. также описание автожира АТЕ-3. Таких автожиров в Европе построено и летает более десятка и все они используют лопасти, изготовленные по этой документации.

Используемый профиль: NACA 8H12 без крутки, хорда 180 мм.

по А-А и В-В

Слои стеклоткани плотностью 240 гр/кв.м наносятся в следующем порядке:

1) Один слой по всей длине (нити под углами 0 и 90 град к оси лопасти).

2) Один слой по всей длине лопасти (нити под углами 45 град к оси лопасти).

3) Один слой на 3/4 длины лопасти (от комля) под 45 град.

4) Один слой на 1/2 длины лопасти (от комля) под углом 45 град.

5) Один слой на 1/4 длины лопасти (от комля) под 45 град

Закладные в матрице — для сочленения с алюминиевым блоком (на который наносится ровинг) в комле лопасти.

Алюминиевая закладная комля лопасти:

Вокруг алюминиевой закладной, когда она помещена в матрицу, наматывается всенаправленный ровинг до заполнения.

1. Приспособление для шлифовки пенопласта

2. Нанести на матрицу разделительный слой (воск) и слой гелькоута, дождаться отверждения

3. Разложить стеклоткань и смолу на обе рабочие поверхности матрицы. ВНИМАНИЕ: См. также п.10-б.

4. Прижать струбцинами пенопласт к влажной стеклоткани для склеивания

5. После отверждения обрезать лишнюю ткань ножом.

6. С помощью приспособления отшлифовать вторую сторону пенопласта до нужной формы

7. Обрезать пенопласт до точного размера по ширине с помощью ножа. Используйте для этого продольный (линейный) шаблон (приспособление, которое нужно будет сделать самому). Стеклоткань не должна быть нигде задета ножом!

8. Разложить всенаправленный ровинг в переднюю и заднюю кромки лопасти.

9. Добавить свинцовые грузы в еще влажный ламинат (ровинг со смолой).

10. Добавить на все поверхности слой эпоксидки с микросферой. 10 — б. (На выбор!) Можно выкладывать ткань/смолу на эту поверхность на этом этапе вместо п.3. При этом качество склеивания будет лучше, но также выше риск образования складок по ткани, что недопустимо.

11. Закрыть матрицу и сжать ее половины струбцинами. Излишки смолы вытекут наружу.

12. После отверждения вынуть лопасть из матрицы. Обрезать излишки ткани и потеки смолы ножом. Зашлифовать переднюю и заднюю кромку влажной шлиф-шкуркой

13. Постотверждение лопасти провести при постоянной температуре (не ниже 40, не выше 70 градусов Цельсия применительно к большинству эпоксидных составов)

14. Балансировка массы лопастей по размаху производится высверливанием свинца из стержней на законцовках:

Вот, собственно и все. Несколько примечаний:

1. Мы еще не строили ротор по этим рекомендациям, но собираемся.

2. Обратите внимание, что комель лопасти предназначен для «европейской» втулки, т.е. коромысло ротора висит снаружи втулки, а не между щеками башни

«Европейская» втулка ротора: коромысло, соединяющее лопасти, не проходит между щеками втулки, а обхватывает втулку снаружи. В такой конструкции есть свои плюсы.

3. Чертежи коромысла и самой европейской втулки можно будет получить от нас по e-mail или лично в Москве, (безвозмездно, в обмен на фотографии уже сделанных вами лопастей и матрицы, в которой они были сделаны), после того , как вы изготовите сами лопасти.

4. Не могу удержаться, чтобы не процитировать ядовитое изречение автора JT-5B :

«Если приведенной информации для вас недостаточно, чтобы построить автожир, вам не стоит за это браться.» Сказано это было в довесок к комплекту документации по постройке JT-5B и, соответственно, распространяется и на лопасти.

Источник

Автожир своими руками: чертежи, описание. Самодельные автожиры

Для того чтобы начать собирать что-либо своими руками, необходимо разобраться с основами. Что представляет собой автожир? Это летательный аппарат, который отличается сверхлегкостью. Он является винтокрылой воздушной моделью, которая при полете опирается на несущую поверхность, свободно вращающегося в режиме авторотации несущего винта.

Автожир: характеристики

Данное изобретение принадлежит испанскому инженеру Хуану де ла Сиерва. Сконструирован этот летательный аппарат был в 1919 году. Стоит сказать, что в то время все инженеры пытались построить вертолет, но вышло именно это. Конечно, конструктор не решил избавиться от своего проекта, а в 1923 году выпустил первый в мире автожир, который мог летать за счет эффекта авторотации. Инженер даже создал собственную фирму, которая занималась производством этих аппаратов. Так продолжалось до тех пор, пока не были изобретены современные вертолеты. В этот момент автожиры утратили свою актуальность практически полностью.

Автожир своими руками

Будучи когда-то основным летательным аппаратом, сегодня автожир превратился в пережиток истории, который можно собрать своими руками у себя дома. Стоит сказать, что это очень даже неплохой вариант для тех людей, кто очень хочет «научиться летать».

Чтобы сконструировать этот летательный аппарат, нет необходимости покупать дорогостоящие детали. К тому же, для его сборки не понадобится специальное оборудование, большое помещение и т. д. Собрать его можно даже в квартире, если в комнате достаточно места и соседи не против. Хотя небольшое число элементов автожира все же будет нуждаться в обработке на токарном станке.

В остальном же, сборка автожира своими руками — это довольно простой процесс.

Рекомендации

Несмотря на то, что аппарат довольно прост, существует несколько видов этой конструкции. Однако, для тех, кто решился создавать его самостоятельно и впервые, рекомендуется начать с такой модели как автожир-планер.

Недостатком этой модели станет то, что для его подъема в воздух понадобится машина и трос, длиной около 50 метров или больше, который можно будет закрепить на автомобиле. Тут необходимо понимать, что высота полета на автожире будет ограничена длиной этого элемента. После того, как такой планер будет поднят в воздух, у пилота должна будет быть возможность сбросить трос.

После отсоединения от автомобиля летательный аппарат начнет медленно планировать вниз под углом примерно в 15 градусов. Это необходимый процесс, так как он позволит пилоту выработать все необходимые навыки пилотирования, прежде чем отправиться в настоящий, свободный полет.

Основные геометрические параметры автожира, имеющего шасси с носовым колесом

Для того, чтобы перейти к настоящему полету, к автожиру своими руками необходимо добавить еще одну деталь — двигатель с толкающим винтом. Максимальная скорость аппарата с таким типом двигателя составит около 150 км/ч, а максимальная высота увеличится до нескольких километров.

Основа летательного аппарата

Итак, изготовление автожира своими руками необходимо начинать с основы. Ключевыми деталями этого устройства будут три дюралюминиевых силовых элемента. Первые две детали — это килевая и осевая балки, а третий — это мачта.

К килевой балке спереди необходимо будет добавить управляемое носовое колесо. Для этих целей можно использовать колесо от спортивного микроавтомобиля. Важно отметить, что эта деталь должна быть оснащена тормозным устройством.

К концам осевой балки с обеих сторон также нужно прикрепить колеса. Для этого вполне подойдут небольшие колеса от мотороллера. Вместо колес можно монтировать поплавки, если планируется использовать автожир как средство для полета на буксире за катером.

Кроме этого, к концу килевой балки нужно добавить еще один элемент — ферму. Фермой называют треугольную конструкцию, которая складывается из дюралюминиевых уголков, а после усиливается прямоугольными листовыми накладками.

Можно добавить, что цена автожира довольно высока, а его изготовление своими руками не только реально, но и помогает хорошо сэкономить.

Элементы килевой балки

Предназначение крепления фермы на килевую балку — это соединение аппарата и автомобиля посредством троса. То есть он надевается именно на эту деталь, которая должна быть обустроена так, чтобы пилот, когда дернет за нее, мог сразу же освободиться от сцепления с тросом. Кроме этого, эта деталь служит платформой для размещения на ней простейших летательных приборов — индикатора воздушной скорости, а также индикатора бокового сноса.

Под этим элементом располагается педальный узел с тросовой проводкой к рулю управления средством.

Самодельный автожир также должен быть оснащен оперением, располагающимся на противоположном конце килевой балки, то есть сзади. Под оперением понимают горизонтальный стабилизатор и вертикальный, который выражен через киль с рулем управления.

Последняя хвостовая деталь — это предохранительное колесо.

Рама для автожира

Как говорилось ранее, рама самодельного автожира состоит из трех элементов — килевой и осевой балки, а также из мачты. Изготавливаются эти детали из дюралюминиевой трубы, с сечением 50х50 мм, а толщина стенок должна быть 3 мм. Обычно такие трубы используются в качестве основы для окон, дверей, витрин магазинов и т.д.

Если не хочется использовать этот вариант, можно сконструировать автожир своими руками при помощи коробчатых балок из дюралюминиевых уголков, которые соединяются при помощи аргонодуговой сварки. Лучшим вариантом материала считается Д16Т.

При установке разметки для сверления отверстий необходимо следить, чтобы сверло только коснулось внутренней стенки, но не повредило ее. Если говорить о диаметре требуемого сверла, то он должен быть таким, чтобы модель болта Мб входила в отверстие как можно плотнее. Проводить все работы лучше всего электрической дрелью. Использовать ручной вариант здесь неуместно.

Сборка основы

Прежде чем приступить к сборке основания, лучше всего составить чертеж автожира. При его составлении и последующем соединении основных деталей необходимо учитывать, что мачта должна быть немного отклонена назад. Для того, чтобы добиться этого эффекта, перед установкой у нее немного подпиливается основание. Это необходимо сделать для того, чтобы лопасти несущего винта имели угол атаки в 9 градусов, когда автожир просто стоит на земле.

Этот момент очень важен, так как обеспечение нужного угла создаст необходимую подъемную силу даже при небольшой скорости буксировки аппарата.

Расположение осевой балки — поперек килевой. Крепление осуществляется также к килевой балке при помощи четырех болтов Мб, а для большей надежности они должны быть снабжены законтренными разрезными гайками. Кроме этого, для увеличения жесткости автожира балки соединяются между собой четырьмя раскосами из стального уголка.

Спинка, сиденье и шасси

Для того, чтобы прикрепить раму к основе, необходимо использовать два дюралюминиевых уголка 25х25 мм спереди, прикрепив их к килевой балке, а сзади крепить к мачте при помощи кронштейна из стального уголка 30х30 мм. Спинка привинчивается к раме сиденья и к мачте.

На эту деталь также надеваются кольца, которые вырезаются из резиновой камеры колеса. Чаще всего для этих целей используется камера колеса грузового транспорта. Сверху на эти кольца накладывается поролоновая подушка, которая привязывается тесемками и обшивается прочной тканью. На спинку лучше всего натянуть чехол, который будет выполнен из той же ткани, что и сиденье.

Если говорить о шасси, то передняя стойка должна иметь вид вилки, которая выполнена из листовой стали, а также иметь колесо от карта, поворачивающееся вокруг вертикальной оси.

Ротор автожира и цена

Очень важным требованием для стабильной работы летательного аппарата является плавная работа ротора. Это очень важно, так как сбой в работе этой детали вызовет тряску всей машины, что сильно повлияет на прочность всей конструкции, будет мешать стабильной работе самого же ротора, а также нарушать регулировку деталей. Чтобы избежать всех этих неприятностей, очень важно правильно сбалансировать этот элемент.

Первый способ балансировки заключается в том, что элемент обрабатывается целиком, как обычный винт. Для этого необходимо очень жестко закрепить лопасти на втулке.

Второй способ — это балансировка каждой лопасти по отдельности. В таком случае необходимо добиться одинакового веса от каждой лопасти, а также достичь того, чтобы центр тяжести каждого элемента находился на одинаковом расстоянии от корня.

Цена автожира, изготовленного на заводе, начинается от 400 тысяч рублей и доходит до 5 миллионов рублей.

Источник